Trong thời gian gần đây, nhiều người có thể đã nghe thấy thông tin về các nhà sản xuất loa bắt đầu sử dụng bery (beryllium) tinh khiết để làm nón tweeter. Nhưng lý do cho việc sử dụng chất liệu này là bước cải tiến quan trọng nhất trong thiết kế tweeter thì chắc không nhiều người biết đến.
ƯU ĐIỂM CỦA BERY
Trở lại những kiến thức hóa học và bảng tuần hoàn Medeleev để tìm hiểu về đặc tính của nguyên tố bery. Với ký hiệu hóa học là Be, kim loại màu xám này thuộc nhóm 2 với số thứ tự nguyên tử là 4, khối lượng nguyên tử là 9.0122 và nhiệt độ nóng chảy 1.2780C. Kim loại này được “chiết” từ hỗn hợp BeF2/NaF nóng chảy bằng phương pháp điện phân. Nó được sử dụng để sản xuất hợp kim Be-Cu dùng trong các lò phản ứng hạt nhân hoặc trong ngành gốm sứ. Bery và các hợp chất của nó rất độc, có thể gây ra những căn bệnh nghiêm trọng liên quan đến phổi và viêm da. Vì thế, bery rất hiếm khi có mặt trong các sản phẩm dân dụng.
Tuy nhiên, bery lại là chất liệu giúp cải thiện hiệu quả âm thanh của các bộ phát âm cao tần. Nhiều tweeter và củ loa nén dùng các dải mỏng dẹt bằng đồng mạ bery làm dây dẫn bên trong, nhưng đó chỉ là hợp kim với tỷ lệ bery 1-2%. Bery nguyên chất, khi được sử dụng như vật liệu làm màng và nón loa, lại hoàn toàn khác. Việc thay thế những nón giấy và nón lụa trên tweeter hoặc các màng loa bằng nhôm và titan trong các loa nén bằng bery làm cho đặc tính tần số mở rộng hơn và mượt mà hơn.
Việc thay thế nón giấy và nón lụa trên tweeter hoặc các màng loa bằng nhôm và titan trong loa nén bằng bery làm cho đặc tính tần số mở rộng hơn và mượt mà hơn.
Mục đích chính khi thiết kế và chế tạo tweeter là giữ cho nón loa càng nhẹ càng tốt. Bởi trọng lượng càng nhẹ thì tốc độ dao động của màng càng cao, tăng khả năng đáp ứng tín hiệu âm thanh, cho âm thanh chân thực và chi tiết hơn. Điều này liên quan trực tiếp đến khối lượng của nón loa. Nếu nón loa nhẹ, nó có thể dao động nhanh hơn và không gặp phải những vấn đề về quán tính. Các vật liệu có tỷ khối thấp hơn thì càng nhẹ. Và bery đáp ứng yêu cầu này khi có tỷ khối thấp nhất: 1,85g/cm3 so với nhôm 2,7g/cm3và titan 4,5g/cm3. Kết quả các nón tweeter bery có thể được làm mỏng hơn nhiều lần, nên khối lượng quán tính thấp. Điều đó đồng nghĩa với độ méo tiếng nhỏ hơn.
Tốc độ âm thanh cũng ảnh hưởng đến đặc tính phát âm và nó tùy thuộc vào từng kim loại. Con số này đối với bery khoảng 13.000m/s, gấp hai nhôm và magie. Bery cũng hiếm khi xảy ra cộng hưởng phá hủy, hiện tượng có thể xuất hiện ngẫu nhiên. Vì thế, bery là chất liệu giảm rung khá tốt. Trên thực tế, đặc tính chống rung bên trong của nó rất giống với các tweeter nón lụa (luôn cho chất âm mượt mà). Ứng suất co giãn của bery cao hơn thép khoảng 30% cho nên ít bị biến dạng khi dao động ở tần số cao khi phát âm, có tác dụng giảm méo tiếng. Ngoài ra, bery không bị nhiễm từ - yêu cầu nhất thiết phải có với chất liệu làm nón loa.
ỨNG DỤNG
Đầu những năm 1970, bery đã được các kỹ sư Nhật Bản nghiên cứu để chế tạo nón loa. Pioneer, Panasonic, Yamaha và nhiều nhà sản xuất khác đã phát triển các phiến mỏng của kim loại này cho nón tweeter, nhưng chỉ một số ít có mặt trên thị trường. Bộ phân âm thanh TAD (Technical Audio Devices) của Pioneer đã dùng bery trên một số củ loa nén cao cấp trong nhiều năm. Yamaha đã làm loa monitor dành cho phòng thu âm (NS-1000M) với tweeter nón bery. Shure Brothers sản xuất sản phẩm cartridge phono bery để chơi các bản đĩa ghi CD-4 với yêu cầu đặc tính tần số vượt trên 30kHz nhằm đảm bảo giải mã đúng. Ngày nay, các nguồn DVD-Audio và SACD (Super Audio CD) với đặc tính tần số hơn 50kHz càng đòi hỏi nâng cao hơn nữa dải tần hoạt động của tweeter. Một cách tổng quan, nếu nón giấy và lụa có thể tạo ra tần số 15kHz, nón nhôm 18kHz và titanium 20kHz, thì bery có thể vươn tới tần số 25kHz hoặc cao hơn. Câu chuyện còn ấn tượng hơn với các loa nén, nơi phát huy hết độ nhạy của vật liệu này. Do đó, bery thường được sử dụng trên các sản phẩm loa đắt tiền.
Tuy nhiên, sự kỳ diệu luôn đến cùng giá bán không dễ chịu chút nào. Nếu nhôm đủ tiêu chuẩn làm nón loa có giá khoảng 4USD/pound (1pound = 0.454kg), titan hơn 100USD/pound, thì bery đắt hơn gấp nhiều lần khoảng 500USD/pound. Ở dạng lá kim loại, giá của bery thay đổi theo độ dày, Nón bery 2,54cm có giá khoảng 25-30USD, nón 7,62cm giá 120-150 USD. Nếu thiết kế có nhiều nếp gấp để giảm cong vênh, thì giá sẽ đội lên đáng kể. Bery chỉ tốt nhất khi được sử dụng để làm nón, còn mép loa có thể làm bằng cao su cho tweeter mà mylar, kaladex hoặc kapton cho các củ loa nén.
Nhược điểm của bery là giòn và cứng, khó gia công và có độc tính khá mạnh, ảnh hưởng đến sức khỏe của con người. Khi Pioneer TAD và Yamaha giới thiệu nón bery nhiều năm trước, chúng được sản xuất bằng phương pháp bốc hơi kim loại. Bery làm bay hơi và các hạt của nó bám trên khuôn tạo hình. Khuôn được nấu chảy hoặc sử dụng các phương pháp khác để tách khuôn và giữ lại nón loa bằng bột kim loại. Do bụi kim loại của bery khá độc, nên có thể gây nguy hiểm cho người trực tiếp sản xuất. Một cách tiếp cận khác cho phép chế tạo nhanh và hạn chế độc hại là tạo hình nóng nón loa bery. Quá trình bắt đầu với một phiến bery được cán thành lá mỏng. Với bery có thể được uốn và tạo hình chuẩn xác ở nhiệt độ ở 3710C trong lò nung chuyên dụng. Để bảo vệ người dùng tránh độc tính của bery, các nhà sản xuất đã bọc nón tweeter trong các lớp lưới bảo vệ. Do đó, người dùng không thể chạm đến lớp bery. Nón tweeter bery khá mỏng, rất cứng, nhưng cũng rất giòn.
Hiện nay, tweeter bery không còn là mới, nhưng bery vẫn được sử dụng để phủ lên kim loại khác. Những nón tweeter bery tinh khiết là bước tiến lớn trong công nghệ. Nó chỉ được sản xuất ở Mỹ, Pháp và Nga. Các nước khác thường sản xuất bery dưới dạng hợp kim.
Tương lai của những tweeter bery vẫn đang rộng mở. Hiện nay, các nhãn hiệu lớn như: Focal, Magico, Rockport Systems, Usher, Pioneer… đang nắm giữ những tweeter bery đẳng cấp. Focal chế tạo một trong những tweeter bery nón ngược đầu tiên trên thế giới với dải tần số đến 40kHz. Magico đưa ra mẫu loa Q5 sử dụng tweeter bery mới MBe-1 với đặc tính tần số 50kHz.
Dù tai người không thể cảm nhận được dải tần vượt quá 20kHz, nhưng dân chơi nhạc chuyên nghiệp và các chuyên gia luôn hiểu hết giá trị của những bộ loa có đặc tính tần số mở rộng. Bery là chất liệu cho phép họ nhận được những tweeter thượng hạng.
Dù tai người không thể cảm nhận được dải tần vượt quá 20kHz, nhưng chất liệu Bery cho phép dân chơi nhạc chuyên nghiệp và các chuyên gia nhận được những tweeter thượng hạng.
Theo Nghe Nhìn